(57)【要約】【課題】  反射型光センサにおいて、広いエリアに亘って感度良く検知できるようにすることにある。【解決手段】  反射型光センサ本体１１がハウジング５０内に組み込んである。反射型光センサ本体１１は、一つの赤外線受光素子２０と、この両側の第１、第２の赤外線発光素子３０、４０とを有する。第１の赤外線発光素子３０はその光軸３１が赤外線受光素子２０の光軸２１に対して時計方向に４０度傾斜した向きにあり、第２の赤外線発光素子４０はその光軸４１が赤外線受光素子２０の光軸２１に対して反時計方向に４０度傾斜した向きにある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの受光素子と二つの発光素子とを組み合わせてなり、前記二つの発光素子より放射された光が物体に反射した反射光を前記受光素子が受光する反射型光センサにおいて、
前記二つの発光素子を、一つづつ前記受光素子の両側に配置し、且つ、各発光素子の光軸が前記受光素子の光軸に関して互いに逆方向に傾斜した状態で配置した構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の反射型光センサにおいて、
前記二つの発光素子を、各発光素子の光軸が前記受光素子の光軸に関して互いに離れる逆方向に同じ所定角度で傾斜した状態で配置した構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の反射型光センサにおいて、
前記所定角度が４０±１０度の範囲内の角度であることを特徴とする反射型光センサ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうち何れか一項に記載の反射型光センサにおいて、
前記一つの受光素子と前記二つの発光素子とがプリント基板に所定の配置で取り付けられた反射型光センサ本体を有し、
該反射型光センサ本体がハウジング内に組み込んである構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【請求項５】
受光素子と複数の発光素子とを組み合わせてなり、前記複数の発光素子より放射された光が物体に反射した反射光を前記受光素子が受光する反射型光センサにおいて、
前記複数の発光素子を、前記受光素子の近傍に配置し、且つ、各発光素子の光軸が前記受光素子の光軸に対して傾斜した状態で配置した構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射型光センサに係り、特に検知物体で反射して戻ってくる光を検知する反射型光センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の反射型光センサは、検知するエリアに赤外線を放射する発光素子と、検知物体で反射して戻ってくる赤外線を検知する受光素子とを備えた構成である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
反射型光センサは、カーナビ等の電子機器に組み込まれ、検知するエリアが比較的広いこと、検知する感度が検知エリア全域に亘って平均していること、サイズが小型であること等が求められている。
【０００４】
そこで、本発明は、上記課題を解決した反射型光センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一つの受光素子（２０）と二つの発光素子（３０，４０）とを組み合わせてなり、前記二つの発光素子より放射された光が物体に反射した反射光を前記受光素子が受光する反射型光センサにおいて、
前記二つの発光素子（３０，４０）を、一つづつ前記受光素子の両側に配置し、且つ、各発光素子の光軸（３１，４１）が前記受光素子（２０）の光軸（２１）に関して互いに逆方向に傾斜した状態で配置した構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、検知するエリアが比較的広く、しかも、検知する感度が検知エリア全域に亘って平均しているようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【０００８】
［反射型光センサ１０の構成］
図１は本発明の実施例１になる反射型光センサ１０を分解して示す。Ｘ１−Ｘ２は長手方向（赤外線受光素子と赤外線発光素子とが並んでいる方向）、Ｙ１−Ｙ２は幅方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。図４は赤外線受光素子と赤外線発光素子との配置、図５は反射型光センサ１０の特性を示す。
【０００９】
反射型光センサ１０は、反射型光センサ本体１１が第１、第２のハーフカバー５１，５２よりなるハウジング５０内に組み込んである構成である。
【００１０】
反射型光センサ本体１１は、図１及び図２に示すように、略台形状のプリント基板１２に、一つの赤外線受光素子２０と、第１の赤外線発光素子３０と、第２の赤外線発光素子４０とが取り付けてある構成である。
【００１１】
プリント基板１２は、略台形状であり、底辺１２ａ，上辺１２ｂ，斜辺１２ｃ，１２ｄを有する。プリント基板１２には、レギュレータ１３、マイコンチップ（図示せず）、コネクタ１４等が実装してある。
【００１２】
赤外線受光素子２０は、サブ基板２２に実装してあり、このサブ基板２２の端がプリント基板１２のＹ２側の面に固定してある。この赤外線受光素子２０は、プリント基板１２のＸ１−Ｘ２方向の中央であってプリント基板１２の上辺１２ｂに対応する高さの位置に、その光軸２１がＺ軸を一致した姿勢で設けてある。
【００１３】
第１の赤外線発光素子３０は、サブ基板３２に実装してあり、このサブ基板３２の端がプリント基板１２のＹ２側の面に固定してある。第１の赤外線発光素子３０は、プリント基板１２の斜辺１２ｃに対応する位置に斜めの向きで配置してある。第１の赤外線発光素子３０の光軸３１は、前記光軸２１に対して時計方向に角度θ１（４０度）傾斜している。
【００１４】
第２の赤外線発光素子４０は、サブ基板４２に実装してあり、このサブ基板４２の端がプリント基板１２のＹ２側の面に固定してある。第２の赤外線発光素子４０は、プリント基板１２の斜辺１２ｄに対応する位置に斜めの向きで配置してある。第２の赤外線発光素子４０の光軸４１は、前記光軸２１に対して反時計方向に角度θ１（４０度）傾斜している。
【００１５】
赤外線受光素子２０、第１の赤外線発光素子３０、第２の赤外線発光素子４０は、プリント基板１２のＹ２側の面よりにＹ２側に突き出して、Ｘ−Ｚ面上に並んでいる。第１の赤外線発光素子３０は赤外線受光素子２０よりもＸ１側に、第２の赤外線発光素子４０は赤外線受光素子２０よりもＸ２側に配置してある。また、第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０は、その光軸３１，４１が赤外線受光素子２０の光軸２１から離れる方向に、赤外線受光素子２０の光軸２１を中心に左右対称に、光軸２１（Ｚ軸）に対して角度４０度傾斜して配置してある。
【００１６】
この反射型光センサ本体１１が、図１及び図３に示すように第１のハーフカバー５１内に組み込まれ、図１に示すように第２のハーフカバー５２で覆われて、ハウジング５０内に組み込まれている。６０、６１は拡散シートであり、第１のハーフカバー５１に取り付けられて、夫々第１、第２の赤外線発光素子３０、４０の前面に位置している。
【００１７】
なお、図示の便宜上、図１では、反射型光センサ本体１１が第１のハーフカバー５１内に組み込まれた状態を示している。
【００１８】
上記の反射型光センサ１０は、コネクタ１４を機器側のコネクタに接続させて、且つ、ハウジング５０の両端のフランジ５３、５４を機器側にネジ止めされて、機器に取り付けられる。
【００１９】
駆動時には、反射型光センサ１０はこれに設けてあるマイコンチップのプログラムに基づいて動作される。即ち、第１、第２の赤外線発光素子３０、４０よりの赤外線が拡散シート６０、６１を通って拡散されて、反射型光センサ１０のＺ１側のＸ−Ｚ面のエリアをカバーするように面状に放射され、物体がこのエリア内に入り込んだ場合に、赤外線受光素子２０が物体で反射された赤外線の一部を受光し、マイコンチップのプログラムによってこれにマイコンの物体が前記エリア内に入り込んだことを検知する。
［反射型光センサ１０の特性］
図６中線Ｉは赤外線発光素子３０の角度に対する減衰率（指向性）を示し、線IIは赤外線発光素子４０の角度に対する減衰率（指向性）を示す。これらは通常の赤外線発光素子の減衰率と同じである。
【００２０】
図７中の線IIIは赤外線受光素子２０の角度に対する減衰率（指向性）を示し、これは通常の赤外線受光素子の減衰率と同じである。
【００２１】
上記構成の反射型光センサ１０の検知エリア及び検知感度の角度に対する特性は、各角度についての上記の線Ｉ、IIとを合わせた特性の値と、線IIIの特性の値とを、各角度毎に乗算したものとなり、図５に線Ｘで示す特性となる。
【００２２】
図５より分かるように、Ｘ−Ｚ面上において、Ｚ軸を中心に時計方向及び反時計方向に角度α（約３０度）の広いエリアに亘って、相対感度が約０．６という比較的高い値を平均して有している。
【００２３】
［第１、第１の赤外線発光素子３０、４０の角度を変えた場合の反射型光センサ１０の特性］
次に、第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０の角度を変えた場合に反射型光センサ１０の特性がどのように変化するかについて説明する。
【００２４】
第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０の光軸３１，４１の赤外線受光素子２０の光軸２１に対する角度を４０度よりも小さくなるように変化させると、特性はＺ軸上の相対感度が上がり、両側の相対感度が下がる傾向になる。
【００２５】
図８（Ａ）に示すように、第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０の光軸３１，４１の赤外線受光素子２０の光軸２１に対する角度θ２を３０度にした場合には、反射型光センサの特性は図８（Ｂ）に線ＸＡで示すようになる。この構成の反射型光センサも使用することが可能である。
【００２６】
上記とは逆に、第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０の角度を４０度よりも大きくなるように変化させると、特性はＺ軸上の相対感度が下がって、両側の相対感度が上がる傾向になる。
【００２７】
図９（Ａ）に示すように、第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０の光軸３１，４１の赤外線受光素子２０の光軸２１に対する角度θ３を５０度にした場合には、反射型光センサの特性は図９（Ｂ）に線ＸＢで示すようになる。この構成の反射型光センサも使用することが可能である。
【実施例２】
【００２８】
図１０は本発明の実施例２になる反射型光センサ１０Ａの要部を示す。反射型光センサ１０Ａは、赤外線受光素子２０、第１及び第２の赤外線発光素子３０、４０が、一つのＸ−Ｚ面に位置していない構成である。
【００２９】
Ｙ２側から見て、第１の赤外線発光素子３０は赤外線受光素子２０よりもＸ１側に、第２の赤外線発光素子４０は赤外線受光素子２０よりもＸ２側に配置してある。第１の赤外線発光素子３０は、Ｙ２側から見て、その光軸３１が赤外線受光素子２０の光軸２１に対して時計方向に角度４０度傾斜している。第２の赤外線発光素子４０は、Ｙ２側から見て、その光軸４１が赤外線受光素子２０の光軸２１に対して反時計方向に角度４０度傾斜している。Ｚ１側からみて、第１の赤外線発光素子３０は赤外線受光素子２０よりもＹ２側に配置してあり、第２の赤外線発光素子４０は赤外線受光素子２０よりもＹ１側に配置してある。
【００３０】
この反射型光センサ１０Ａは、図４（Ｂ）に線Ｘ示す特性と同じ特性を有する。
【実施例３】
【００３１】
図１１は本発明の実施例３になる反射型光センサ１０Ｂの要部を示す。反射型光センサ１０Ｂは、赤外線受光素子２０、第１及び第２の赤外線発光素子３０、４０が、一つのＸ−Ｚ面に位置していない別の構成である。
【００３２】
Ｙ２側から見て、第１の赤外線発光素子３０は赤外線受光素子２０よりもＸ１側に、第２の赤外線発光素子４０は赤外線受光素子２０よりもＸ２側に配置してある。第１の赤外線発光素子３０は、Ｙ２側から見て、その光軸３１が赤外線受光素子２０の光軸２１に対して時計方向に角度４０度傾斜している。第２の赤外線発光素子４０は、Ｙ２側から見て、その光軸４１が赤外線受光素子２０の光軸２１に対して反時計方向に角度４０度傾斜している。Ｚ１側からみて、第１の赤外線発光素子３０及び第２の赤外線発光素子４０は共に赤外線受光素子２０よりもＹ２側に配置してある。
【００３３】
この反射型光センサ１０Ｂは、図４（Ｂ）に線Ｘ示す特性と同じ特性を有する。
【００３４】
なお、本発明は、第１の赤外線発光素子３０の光軸３１の赤外線受光素子２０の光軸２１に対する傾斜角度と、第２の赤外線発光素子４０の光軸４１の赤外線受光素子２０の光軸２１に対する傾斜角度とが、相違した構成でもよい。
また第１の赤外線発光素子３０の光軸３１と第２の赤外線発光素子４０の光軸４１とを赤外線受光素子２０の光軸２１と交差するようにした構成でもよい。
【００３５】
なお、上述した実施例では、一つの赤外線受光素子２０と２つの赤外線発光素子３０、４０について説明したが、感度を上げる等の為に複数の赤外線受光素子や３つ以上の赤外線発光素子を用いた構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１になる反射型光センサの分解斜視図である。
【図２】反射型光センサ本体を示す正面図である。
【図３】反射型光センサ本体が第１のハーフカバー内に組み込まれた状態を示す正面図である。
【図４】図１の反射型光センサの赤外線受光素子と第１及び第２の赤外線発光素子との配置を概略的に示す図である。
【図５】図１の反射型光センサの検知特性を示す図である。
【図６】第１及び第２の赤外線発光素子の特性を示す図である。
【図７】赤外線受光素子の特性を示す図である。
【図８】第１及び第２の赤外線発光素子の赤外線受光素子に対する傾斜角度を３０度にした場合の反射型光センサの検知特性を示す図である。
【図９】第１及び第２の赤外線発光素子の赤外線受光素子に対する傾斜角度を５０度にした場合の反射型光センサの検知特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２になる反射型光センサの要部を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３になる反射型光センサの要部を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  反射型光センサ
１１  反射型光センサ本体
１２  プリント基板
２０  赤外線受光素子
２１  光軸
３０  第１の赤外線発光素子
３１  光軸
４０  第２の赤外線発光素子
４１  光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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